Сорбционная биоремедиация нефтезагрязненных почв в разных почвенно-климатических условиях Российской Федерации
Year: 2024
Type: conference-paper
Abstract: На сегодняшний день Российская Федерация является одной из богатейших стран мира по запасам нефти и газа. Согласно данным Министерства энергетики, только в 2019 году в России произошло 17 тыс. аварийных нефтеразливов. Существенный вклад в загрязнение почв углеводородами нефти вносит автотранспорт, особенно в густонаселенных районах центральной полосы России, а в Арктическом регионе повышается риск разливов в местах хранения жидкого топлива из-за таяния вечной мерзлоты. Поэтому проблема разработки эффективных и экономичных методов очистки территорий от углеводородов нефти в различных регионах РФ является весьма актуальной.Одним из наиболее перспективных методов очистки химически загрязненных почв является метод биоремедиации, основанный на использовании потенциала микроорганизмов разлагать и утилизировать различные органические соединения. На базе ИБФМ РАН выделены штаммы микроорганизмов-деструкторов, разработан целый ряд биопрепаратов, предназначенных для использования при биоремедиации нефтезагрязненных почв. Однако на сегодняшний день метод биоремедиации используется недостаточно широко: в РФ в 10–15%, а в США – в 30% случаев очистки нефтезагрязненных почв. Около 30 лет в ИФХиБПП РАН проводятся исследования по разработке метода сорбционной биоремедиации, основанного на использовании различных сорбентов, позволяющих существенно расширить возможности проведения биологической очистки почв, загрязненных высокими дозами различных поллютантов органической природы [1].Начиная с 2007 г., на базе лаборатории физико-химии почв ИФХиБПП РАН совместно с лабораторией генетики микроорганизмов ИБФМ РАН проводятся исследования по разработке метода сорбционной биоремедиации нефтезагрязненных почв для разных почвенно-климатических условий. Доказана эффективность применения сорбционной биоремедиации для почв центрального региона России: серой лесной (СЛ), черноземной и аллювиально-луговой. Установлено, что для создания оптимальных условий для активации микроорганизмов-нефтедеструкторов необходимо поддержание наилучшего аэрогидротермического режима, а также внесение оптимальных доз минеральных удобрений и извести, которые поддерживают необходимый уровень биофильных элементов (NPK) и одновременно оптимальный кислотно-солевой режим.Важнейшим фактором, влияющим на эффективность протекания процесса, является также отсутствие токсического действия среды на микроорганизмы. На первом этапе биоремедиации токсическое действие на микроорганизмы-деструкторы оказывает присутствие гидрофобных компонентов нефти, которые нарушают проницаемость клеточных мембран микроорганизмов, а также снижают доступность воды и биофильных элементов почвы. Другой причиной повышенной токсичности нефтезагрязненных почв является накопление промежуточных продуктов окисления углеводородов (спирты, альдегиды, кислоты), обладающих более высокой по сравнению с исходными углеводородами токсичностью и подвижностью. Накопление повышенных концентраций этих токсикантов является основной причиной низкой эффективности использования биопрепаратов при биоремедиации сильно загрязненных почв. Помимо этого, накопление таких компонентов в почве повышает риск загрязнения грунтовых и поверхностных вод токсичными веществами при проведении процесса очистки в условиях in situ.
Language: Russian
Subfield: Pollution
Field: Environmental Science
Domain: Physical Sciences
SDG: Life on land
Open Access status: green
OpenAlex ID: W4405483079